第05讲 氧化还原反应方程式的配平与计算(专项训练)(广东专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-06-18
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3份
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33页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 氧化还原反应 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.96 MB |
| 发布时间 | 2026-06-18 |
| 更新时间 | 2026-06-18 |
| 作者 | 妙音居士 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58405286.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦氧化还原反应核心能力,以“配平-书写-守恒计算”为逻辑主线,通过基础到重难的层级设计,融合新情境与真题实战,强化化学观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|考向01|3题(含新情境)|基础配平题、结构信息题|从化合价升降法切入,建立配平基本模型|
|考向02|3题(工艺流程)|信息型方程式书写|结合工业流程提取氧化还原关系,培养证据推理能力|
|考向03|3题(NA计算)|电子守恒选择|多元素氧化还原体系中电子转移定量分析|
|考向04|3题(反应历程)|多步反应计算|通过反应机理构建守恒关系,提升综合应用能力|
内容正文:
第05讲 氧化还原反应方程式的配平与计算(专项训练)
参考答案
模拟·基础演练
1.(1)3Zn +8 HNO3 (稀) = 3Zn(NO3)2 +2NO↑ +4 H2O
(2)1MnO(OH)2 +2I- +4H+ =1 Mn2+ + 1I2 +3H2O
2.D
3.(1)
(2)将中的Mn还原为
(3)
4.(1)第四周期第Ⅷ族
(2)
5
6
7
8
9
10
11
B
D
B
B
D
C
D
12.16.7% ,71.4%
重难·创新演练
1
2
3
4
5
6
D
B
D
B
D
D
7.(1)需要 坩埚 中价层电子排布式为,达到全充满稳定结构
8.(1)++8H+↑+↓+
9.(1)
(2)除去废旧三元锂离子电池正极片中的有机黏合剂
(3)1:2
10.(1)除油污
(2)1s22s22p1 L
真题·实战演练
1
2
3
4
5
6
A
C
B
B
A
C
7.(1)
(2)>
(3)或
8.(6) 15 O2+4e-+2H2O=4OH-
9.(1) N2↑ 4H2O
10.(1)使硫酸铜分解,硫酸锌和硫酸铅不分解,同时使As2O3沸腾收集
(2)4++2=3+CO2
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第05讲 氧化还原反应方程式的配平与计算(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 氧化还原方程式的配平
考向02 “信息型”氧化还原反应方程式的书写
考向03 多元素之间得失电子守恒问题
考向04 多步反应得失电子守恒问题
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 氧化还原反应的配平
1.配平下列氧化还原反应方程式:
(1)_______Zn + _______ HNO3 (稀) = _______ Zn(NO3)2 + _______ NO↑ + _______ H2O;______
(2)_______MnO(OH)2 + _______ I- +_______ H+ = _______ Mn2+ + _______I2 + _______ H2O;______
2.【新情境】关于反应Cu2S2+MnO4-+H+→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O (未配平,S22-的结构与O22-相似)、下列说法正确的是( )
A.反应中氧化产物仅是SO2
B.方程式配平后的系数为28
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8:5
D.生成1molSO2,转移电子的物质的量是6mol
3.(2026·广东广州·一模)一种从废旧锰酸锂电池的正极材料(主要含、碳粉和铝箔)中回收Li和Mn的工艺流程如下。
已知:
①常温下,,,。
②常温下,。
③“酸浸液”主要含有的金属阳离子是、。
(1)“碱浸”时,铝单质发生反应的离子方程式为___________。
(2)“酸浸”时,加入的作用是___________。
(3)“沉锰”时,生成的离子方程式为。
考向02 “信息型”氧化还原反应方程式的书写
4.(2026·广东梅州·模拟预测)一种从深海多金属结核[主要含,有少量的NiO、CuO]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液()的工艺流程如下:
已知:①萃取的原理:(萃取剂RH是一种有机酸);
②金属氢氧化物胶体具有吸附性,可以吸附溶液中的阳离子;
③常温下,部分氢氧化物的Ksp如下表。
氢氧化物
氢氧化物
(1)Ni在元素周期表中的位置是_______。
(2)“酸浸还原”时,还原的离子方程式为_______。
5.(2026·广东中山·模拟预测)利用空气、铜、稀硫酸制,工艺简单、生产成本低,但反应速率小。若加入,反应速率显著增大。反应过程中物质转化关系如下。
下列说法不正确的是
A.反应①:
B.反应制得,需投入
C.酸性条件下氧化Cu的速率大于氧化Cu的速率
D.制的总反应:
6.(2026·广东茂名·一模)电解水制氢和耦合醇制酸的装置及机理如下,下列说法错误的是
A.阳极反应的催化剂是NiO
B.电解时,被氧化
C.iii转化为iv的反应方程式为
D.经历2次与的互相转化可得到
考向03 多元素之间得失电子守恒问题
7.(2026·广东茂名·二模)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.溶液中含有数目为
B.通入足量中完全反应,转移电子数为
C.标准状况下和CO混合气体C原子数目为
D.在密闭容器中加入和充分反应后体系中分子数为
8.(2026·广东佛山·二模)向硝酸银溶液中滴加氨水至沉淀恰好溶解,可得银氨溶液。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.氨水中的数目为
B.中σ键的数目为
C.常温常压下22.4LNH3中含有电子的数目为
D.0.5 mol乙醛与足量银氨溶液完全反应转移电子的数目为
9.(2026·广东深圳·模拟预测)设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.在22.4 L的乙炔气体分子中,含有键的数目为
B.1 mol NO与充分反应,得到的分子数为
C.溶液中,离子数为
D.足量稀硝酸使1 mol Cu完全反应,转移电子的数目为
考向04 多步反应得失电子守恒问题
10.(2026·广东广州·二模)在催化剂的作用下,一种将工业副产物HCl气体转化为的反应历程如下,X、Y、Z、W中含有两种极性分子和两种非极性分子。下列说法错误的是
A.Z为,为
B.总反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:4
C.上述反应①、②、③、④、⑤中有3个氧化还原反应
D.CuO可作该反应的催化剂,通过降低活化能加快反应速率
11.不同的温度下,Cl2通入NaOH溶液中主要发生以下两个反应,如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.反应Ⅰ和Ⅱ都有NaCl生成
B.ClO3-的空间结构为三角锥形
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,每1mol Cl2参与反应转移的电子数之比为3:5
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的Cl2与NaOH的物质的量之比:Ⅰ<Ⅱ
12.某试样含有KBrO3、KBr及㤢性物质。称取试样1.000g,溶解后配制到100mL容量瓶中。吸取25.00mL,在H2SO4介质中用Na2SO3将BrO3-还原为Br-,除去过量的SO32-后调至中性测定Br-,消耗0.1000mol·L-1AgNO3溶液17.50mL。另吸取25.00mL试液用H2SO4酸化后加热除去Br2,再调至中性,滴定过剩Br-时消耗了上述AgNO3溶液2.50mL。计算试样中KBrO3、KBr的质量分数 、 。
重难·创新演练
1.(2026·广东广州·一模)在钯(Pd)催化下高效合成乙酸乙烯酯()的过程示意图如下。下列说法正确的是
A.反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
B.反应②中有C-O键的断裂和形成
C.生成总反应的原子利用率为100%
D.每消耗1 mol 理论上可生成2 mol
2.(2025·广东汕尾·一模)反应是工业制硝酸的基础。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中质子的数目为
B.上述反应生成时,转移电子数目为
C.和在密闭容器中充分反应后,气体分子总数目为
D.将完全溶于水中,所得溶液中的数目为
3.(2026·广东广州·二模)下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图,环境中的扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈,下列说法正确的是
A.青铜基体发生还原反应被腐蚀
B.电子由青铜基体经溶液流向多孔催化层
C.负极发生的电极反应:
D.生成,理论上消耗
4.(2026·广东汕头·一模)我国科研团队开发了一种基于铑钒簇化合物的光辅助催化体系,可提高与反应的选择性,其反应机理如图所示,已知:中不存在过氧键。下列说法错误的是
A.步骤①被氧化
B.步骤②中涉及非极性键的断裂与形成
C.步骤③在紫外线的作用下实现催化剂的再生
D.该过程的总反应可以表示为:
5.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.等物质的量的与反应,生成的分子数为
B.将通入溶液中充分反应,离子数为
C.密闭体系中与混合加热后充分反应,转移电子数为
D.足量的铁粉与32g硫粉(分子式为)充分反应,破坏共价键数为
6.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有中子数目为
B.的溶液中,数目小于
C.与足量反应,转移电子数目为
D.标准状况下,与足量HCl反应,新形成的键数目为
7.(2025·广东江门·二模)常用作玻璃、搪瓷工业中的红色染料,回答下列问题:
(1)制备。
ⅰ.在碱性新制中加入葡萄糖溶液,制备。
ⅱ.在高温下,以CuO为原料制备。
ⅲ.可溶性铜盐在碱性条件下被肼还原,制备。
①方法ⅰ制备时,___________(填“需要”或“不需要”)加热,每生成7.2 g ,有___________mol参与了反应。
②在实验室中按照方法ⅱ合成,盛装CuO的仪器是___________(填名称),高温下比较稳定,原因是___________(从结构角度解释)。
③方法ⅲ的氧化产物对环境友好,该反应的离子方程式为___________。
8.(2026·广东湛江·二模)金属钌()堪称“工业催化剂之王”。某实验小组以含钌废液(主要成分是、)为原料制备的流程如下。
已知:①室温下,;
②有机萃取剂N503对有很强的萃取能力。
(1)“氧化蒸馏”中,与加入的和稀硫酸反应生成和,该反应的离子方程式为___________。
9.(2026·广东深圳·模拟预测)一种从废旧三元锂离子电池正极片中回收锂及有价金属的工艺如下。
已知:①废旧三元锂离子电池正极片主要包含LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、铝箔和有机黏合剂;
②25℃时,Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2,Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4,Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8。
(1)“碱浸”过程可以除去废旧正极材料的铝箔,写出对应化学反应方程式:______。
(2)“高温焙烧”处理的目的是:______。
(3)“沉淀Mn2+”过程中使用(NH4)2S2O8作沉淀剂,可获得Mn2O3。该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
10.利用钕铁硼废磁体(主要成分为Nd2Fe14B,含少量Al、Co、Pr、Si及油污等)回收钴、稀土、铁。
已知:当离子浓度小于或等于10-5 mol·L-1,即认为该离子已沉淀完全。
氢氧化物
(1)“破碎焙烧”前将废磁体浸泡在Na2CO3溶液中,目的是___________(写一条)。
(2)基态B原子核外电子排布式为___________,最高能层符号为___________。已知Nd2Fe14B焙烧产物为Fe2O3、Nd2O3和B2O3,写出该反应的化学方程式___________ 。
真题·实战演练
1.(2025·广东卷)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.含有键的数目为
B.的盐酸含有阴离子总数为
C.与混合后的分子数目为
D.与足量反应生成的分子数目为
2.(2025·北京卷)乙烯、醋酸和氧气在钯()催化下高效合成醋酸乙烯酯()的过程示意图如下。
下列说法不正确的是
A.①中反应为
B.②中生成的过程中,有键断裂与形成
C.生成总反应的原子利用率为
D.催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
3.(2025·河北卷)设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.晶体内氢键的数目为
B.的NaF溶液中阳离子总数为
C.28g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为
D.铅酸蓄电池负极增重96g,理论上转移电子数为
4.(2025·河南卷)在负载的催化剂作用下,可在室温下高效转化为,其可能的反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.该反应的原子利用率为
B.每消耗可生成
C.反应过程中,和的化合价均发生变化
D.若以为原料,用吸收产物可得到
5.(2025·黑吉辽卷)钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①生成的气体,每11.2L(标准状况)含原子的数目为
B.反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C.反应③中与足量反应转移电子的数目为
D.溶液中,的数目为
6.(2025·黑吉辽卷)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A.Ⅱ中发生的反应有
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C.Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
7.(2023·广东卷)均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含)中,利用氨浸工艺可提取,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:
已知:氨性溶液由、和配制。常温下,与形成可溶于水的配离子:;易被空气氧化为;部分氢氧化物的如下表。
氢氧化物
回答下列问题:
(1)活性可与水反应,化学方程式为 。
(2)常温下,的氨性溶液中, (填“>”“<”或“=”)。
(3)“氨浸”时,由转化为的离子方程式为 。
8.(2022·广东卷)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。
①还原和熔融盐制备时,生成1mol转移_______电子。
②用作氢氧燃料电池电极材料时,能在碱性溶液中高效催化的还原,发生的电极反应为_______。
9.(2022·广东卷)铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。
(1)催化剂可由加热分解制备,反应同时生成无污染气体。
①完成化学方程式:______________。
10.(2025·甘肃卷)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺,部分流程如下:
已知:熔点314℃,沸点460℃
分解温度:,,,高于
(1)设计焙烧温度为600℃,理由为 。
(2)将通入和的混合溶液可制得,该反应的化学方程式为 。
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第05讲 氧化还原反应方程式的配平与计算(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 氧化还原方程式的配平
考向02 “信息型”氧化还原反应方程式的书写
考向03 多元素之间得失电子守恒问题
考向04 多步反应得失电子守恒问题
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 氧化还原反应的配平
1.配平下列氧化还原反应方程式:
(1)_______Zn + _______ HNO3 (稀) = _______ Zn(NO3)2 + _______ NO↑ + _______ H2O;______
(2)_______MnO(OH)2 + _______ I- +_______ H+ = _______ Mn2+ + _______I2 + _______ H2O;______
【答案】(1)3Zn +8 HNO3 (稀) = 3Zn(NO3)2 +2NO↑ +4 H2O
(2)1MnO(OH)2 +2I- +4H+ =1 Mn2+ + 1I2 +3H2O
【解析】(1)反应中锌从0价升高为硝酸锌中+2价,失去2个电子,硝酸中的氮从+5价,降为NO中+3价的氮,生成1个NO得到3个电子,依据得失电子守恒结合原子个数守恒写出反应方程式3Zn +8 HNO3 (稀) = 3Zn(NO3)2 +2NO↑ +4 H2O;(2)反应中2个碘离子由-1价升高为碘单质的0价,失去2个电子,MnO(OH)2中的Mn从+4,降为Mn2+中+2价的氮,生成1个Mn2+得到2个电子,依据得失电子守恒结合原子个数守恒写出反应方程式1MnO(OH)2 +2I- +4H+ =1 Mn2+ + 1I2 +3H2O。
2.【新情境】关于反应Cu2S2+MnO4-+H+→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O (未配平,S22-的结构与O22-相似)、下列说法正确的是( )
A.反应中氧化产物仅是SO2
B.方程式配平后的系数为28
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8:5
D.生成1molSO2,转移电子的物质的量是6mol
【答案】D
【解析】5Cu2S2+12MnO4-+56H+=10Cu2++10SO2↑+12Mn2++28H2O反应中,铜元素的化合价由+1价升到+2价,硫元素的化合价由-1价升到+4价,共转移60个电子。A项,根据分析,氧化产物为SO2和Cu2+,A错误;B项,H+的系数为56,B错误;C项,SO2为氧化剂,Cu2S2为还原剂,比例为12:5,C错误;D项,据方程式10SO2~60e-,则生成1molSO2,转移电子的物质的量是6mol,D正确;故选D。
3.(2026·广东广州·一模)一种从废旧锰酸锂电池的正极材料(主要含、碳粉和铝箔)中回收Li和Mn的工艺流程如下。
已知:
①常温下,,,。
②常温下,。
③“酸浸液”主要含有的金属阳离子是、。
(1)“碱浸”时,铝单质发生反应的离子方程式为___________。
(2)“酸浸”时,加入的作用是___________。
(3)“沉锰”时,生成的离子方程式为。
【答案】(1)
(2)将中的Mn还原为
(3)
【解析】(1)铝具有两性,和反应生成,Al的化合价升高,则H的化合价降低生成,离子方程式为。
(2)酸浸液中含有,说明酸浸时Mn的化合价降低,则作还原剂,将还原为。
(3)沉锰时的反应物有、,溶液呈碱性,生成物有,离子方程式为。
考向02 “信息型”氧化还原反应方程式的书写
4.(2026·广东梅州·模拟预测)一种从深海多金属结核[主要含,有少量的NiO、CuO]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液()的工艺流程如下:
已知:①萃取的原理:(萃取剂RH是一种有机酸);
②金属氢氧化物胶体具有吸附性,可以吸附溶液中的阳离子;
③常温下,部分氢氧化物的Ksp如下表。
氢氧化物
氢氧化物
(1)Ni在元素周期表中的位置是_______。
(2)“酸浸还原”时,还原的离子方程式为_______。
【答案】(1)第四周期第Ⅷ族
(2)
【解析】(1)Ni在元素周期表中是28号元素,核外电子排布式为,因此镍位于第四周期第Ⅷ族。
(2)中Fe为+3价,被还原为+2价;被氧化为。根据得失电子守恒:Fe元素降1价,S元素升2价,故系数为2,系数为1;再结合原子守恒和电荷守恒配平:。
5.(2026·广东中山·模拟预测)利用空气、铜、稀硫酸制,工艺简单、生产成本低,但反应速率小。若加入,反应速率显著增大。反应过程中物质转化关系如下。
下列说法不正确的是
A.反应①:
B.反应制得,需投入
C.酸性条件下氧化Cu的速率大于氧化Cu的速率
D.制的总反应:
【答案】B
【分析】首先分析转化流程:反应①是酸性条件下氧化Cu,自身被还原为NO;反应②是NO被氧化重新生成,在整个过程中循环,相当于催化剂。对各选项分析:
【解析】A.反应①中,Cu被氧化为,被还原为NO,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,离子方程式,A正确;
B.在过程中循环再生,不被消耗,仅作催化剂,因此理论上不需要投入,B错误;
C.题干明确说明原工艺(直接氧化)反应速率小,加入后速率显著增大,说明酸性条件下氧化的速率大于,C正确;
D.将两步反应加和消去、,得到总反应为,D正确;
故选B。
6.(2026·广东茂名·一模)电解水制氢和耦合醇制酸的装置及机理如下,下列说法错误的是
A.阳极反应的催化剂是NiO
B.电解时,被氧化
C.iii转化为iv的反应方程式为
D.经历2次与的互相转化可得到
【答案】D
【分析】阴极上,水发生还原反应生成氢气:,生成的通过阴离子交换膜进入阳极室。阳极上,作为催化剂,经过一系列反应,最终被氧化为,据此分析。
【解析】A.由机理图可知,NiO在阳极反应中参与循环,反应前后质量和性质不变,是阳极反应的催化剂,A不符合题意;
B.电解时,转化为,碳元素化合价升高,被氧化,B不符合题意;
C.ⅲ为,ⅳ为,转化的反应方程式为,C不符合题意;
D.阴极反应为,生成转移电子;阳极上转化为时,从+2价变为+3价,每经历1次与的互相转化,转移电子,因此经历2次转化可得到,D符合题意;
故选D。
考向03 多元素之间得失电子守恒问题
7.(2026·广东茂名·二模)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.溶液中含有数目为
B.通入足量中完全反应,转移电子数为
C.标准状况下和CO混合气体C原子数目为
D.在密闭容器中加入和充分反应后体系中分子数为
【答案】B
【解析】A.未给出溶液体积,无法计算CH3COONa的物质的量,A错误;
B.NO2与H2O反应的化学方程式为,3 mol NO2完全反应时,转移电子数为,B正确;
C.标准状况下22.4 L CO2和CO的混合气体总物质的量为1 mol,每个CO2和CO分子均含1个C原子,故C原子数目为,C错误;
D.SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故SO3分子数小于,D错误;
故选B。
8.(2026·广东佛山·二模)向硝酸银溶液中滴加氨水至沉淀恰好溶解,可得银氨溶液。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.氨水中的数目为
B.中σ键的数目为
C.常温常压下22.4LNH3中含有电子的数目为
D.0.5 mol乙醛与足量银氨溶液完全反应转移电子的数目为
【答案】B
【解析】A.是弱电解质,在水溶液中仅部分电离,故氨水中的数目小于,A错误;
B.1个中,2个分子共含6个N-H 键,还有2个Ag-N配位键,总计8个键,故中键的数目为,B正确;
C.常温常压下气体摩尔体积大于,的物质的量小于1mol,每个含10个电子,故含有电子的数目小于,C错误;
D.1mol乙醛与足量银氨溶液反应转移2mol电子,故0.5mol乙醛完全反应转移电子的数目为,D错误;
故选B。
9.(2026·广东深圳·模拟预测)设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.在22.4 L的乙炔气体分子中,含有键的数目为
B.1 mol NO与充分反应,得到的分子数为
C.溶液中,离子数为
D.足量稀硝酸使1 mol Cu完全反应,转移电子的数目为
【答案】D
【解析】A.选项中未说明气体的状态,不能利用气体摩尔体积计算其物质的量及气体包含的键数目,A错误;
B.NO与反应方程式为:,根据方程式,1 mol NO与充分反应理论上生成1 mol,但反应体系中存在平衡:,该反应气体分子总数减少,故得到的分子数小于,B错误;
C.选项中未明确溶液体积,无法计算溶液中的物质的量及其数目,C错误;
D.Cu与足量稀硝酸反应方程式为:,反应过程中,Cu从0价升至+2价,因此1 mol Cu完全反应失去2 mol电子,转移电子数目为,D正确;
故答案选D。
考向04 多步反应得失电子守恒问题
10.(2026·广东广州·二模)在催化剂的作用下,一种将工业副产物HCl气体转化为的反应历程如下,X、Y、Z、W中含有两种极性分子和两种非极性分子。下列说法错误的是
A.Z为,为
B.总反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:4
C.上述反应①、②、③、④、⑤中有3个氧化还原反应
D.CuO可作该反应的催化剂,通过降低活化能加快反应速率
【答案】C
【分析】反应①:。根据元素守恒,Y应为HCl;反应②:。这里W应含有O和H,结合后续反应,W应为H2O。反应③:。此步为分解反应,无需额外物质。反应④:。这里X应为Cl2。反应⑤:。这里Z应为O2(因为需要引入O元素,且O2是非极性分子)。总结各物质:X:Cl2(非极性分子)。Y:HCl(极性分子)。Z:O2(非极性分子)。W:H2O(极性分子)。据此分析各选项;
【解析】A.根据分析,Z为O2,W为H2O,A正确;
B.该反应是HCl催化氧化生成,总反应为: , 氧化剂为,还原剂为HCl,二者物质的量之比为,B正确;
C.①、②、③:无化合价变化,为非氧化还原反应;④:Cu2+→Cu+,Cl⁻→Cl2,为氧化还原反应;⑤:Cu+→Cu2+,O2中O元素的化合价由0价变为-2价,为氧化还原反应。共2个氧化还原反应,非3个,C错误;
D.CuO在①消耗、③再生,是催化剂,通过降低活化能加快反应速率,D正确;
故选C。
11.不同的温度下,Cl2通入NaOH溶液中主要发生以下两个反应,如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.反应Ⅰ和Ⅱ都有NaCl生成
B.ClO3-的空间结构为三角锥形
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,每1mol Cl2参与反应转移的电子数之比为3:5
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的Cl2与NaOH的物质的量之比:Ⅰ<Ⅱ
【答案】D
【解析】由图可知,氯气与氢氧化钠溶液在冷水条件下反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,根据化合价升降守恒、原子守恒,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,在热水条件下反应生成氯化钠、氯酸钠和水,根据化合价升降守恒、原子守恒,反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O。A项,由分析可知,反应Ⅰ和Ⅱ都有氯化钠生成,A正确;B项,ClO3-里中心原子Cl的价层电子对数为,孤对电子对数为1,则其空间结构为三角锥形,B正确;C项,反应Ⅰ中存在关系式:,1mol氯气参加反应,反应转移1mol电子,反应Ⅱ中存在关系式:,1mol氯气参加反应,反应转移mol电子,则反应转移的电子数之比为3:5,C正确;D项,反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的氯气与氢氧化钠的物质的量之比都为1:2,D错误;故选D。
12.某试样含有KBrO3、KBr及㤢性物质。称取试样1.000g,溶解后配制到100mL容量瓶中。吸取25.00mL,在H2SO4介质中用Na2SO3将BrO3-还原为Br-,除去过量的SO32-后调至中性测定Br-,消耗0.1000mol·L-1AgNO3溶液17.50mL。另吸取25.00mL试液用H2SO4酸化后加热除去Br2,再调至中性,滴定过剩Br-时消耗了上述AgNO3溶液2.50mL。计算试样中KBrO3、KBr的质量分数 、 。
【答案】16.7% 71.4%
【解析】设去除的25.00mL试液中的KBrO3、KBr的物质的量分别为n1mol、n2mol,
由可知,,故n1+n2==0.00175,,n2- 5n1==0.00025,解得n1=0.00025,n2=0.0015,原样品中n(KBrO3)=4n1=0.001mol,n(KBr)=4n2=0.006mol,故KBrO3的质量分数为:,KBr的质量分数为:。
重难·创新演练
1.(2026·广东广州·一模)在钯(Pd)催化下高效合成乙酸乙烯酯()的过程示意图如下。下列说法正确的是
A.反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
B.反应②中有C-O键的断裂和形成
C.生成总反应的原子利用率为100%
D.每消耗1 mol 理论上可生成2 mol
【答案】D
【解析】 A.反应①中,氧化剂是,还原剂是,得电子,失电子生成PdⅡ,氧化剂与还原剂物质的量之比为,A错误;
B.反应②中存在、键的断裂,以及键的形成,无键断裂,B错误;
C.总反应为,有副产物生成,原子利用率不是100%,C错误;
D.由总反应的计量关系可知,每消耗1 mol 理论上可生成2 mol ,D正确;
故选D。
2.(2025·广东汕尾·一模)反应是工业制硝酸的基础。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中质子的数目为
B.上述反应生成时,转移电子数目为
C.和在密闭容器中充分反应后,气体分子总数目为
D.将完全溶于水中,所得溶液中的数目为
【答案】B
【解析】A.未指明气体状态(温度、压强),无法确定2.24 L NH3的物质的量,因此无法计算质子数目,A错误;
B.反应中氮元素从-3价升至+2价,每生成1 mol NO转移5 mol电子,生成0.1 mol NO转移0.5 mol电子,数目为0.5NA,B正确;
C.反应,理论上生成2 mol NO2,但NO2在常温下会部分二聚为N2O4,实际气体分子总数小于2NA,C错误;
D.的物质的量为,NH3溶于水存在电离平衡,NH3·H2O的数目小于0.2NA,D错误;
故选B。
3.(2026·广东广州·二模)下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图,环境中的扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈,下列说法正确的是
A.青铜基体发生还原反应被腐蚀
B.电子由青铜基体经溶液流向多孔催化层
C.负极发生的电极反应:
D.生成,理论上消耗
【答案】D
【分析】负极发生氧化反应,应为Cu元素从0价氧化为+2价,再结合题干中所给出生成的条件,可知负极反应为,随后反应产物Cu2+再发生反应:;正极发生还原反应,应为O2的还原反应,反应式为,据此可完成各选项的解答。
【解析】A.由以上分析可知,青铜基体发生氧化反应被腐蚀,A错误;
B.原电池反应中,电子不会经过溶液而流动,B错误;
C.负极反应为,C错误;
D.根据电子守恒计算: 1个含2个,生成,总共失电子; 反应得电子,因此生成,转移电子,理论消耗的物质的量为,D正确;
故选D。
4.(2026·广东汕头·一模)我国科研团队开发了一种基于铑钒簇化合物的光辅助催化体系,可提高与反应的选择性,其反应机理如图所示,已知:中不存在过氧键。下列说法错误的是
A.步骤①被氧化
B.步骤②中涉及非极性键的断裂与形成
C.步骤③在紫外线的作用下实现催化剂的再生
D.该过程的总反应可以表示为:
【答案】B
【解析】A.步骤①的反应为,此反应中被还原为CO,则被氧化,A正确;
B.步骤②的反应为,反应中断裂的是中的极性键,形成的是中的非极性键,整个过程只有非极性键的形成,不存在非极性键的断裂,B错误;
C.步骤③在紫外线作用下,分解生成、,并重新生成,而是该催化体系的催化剂,因此该步骤实现了催化剂的再生,C正确;
D.将反应机理的三步反应整合,消去中间产物和,可得到总反应:,该总反应符合机理图的物质转化关系,D正确;
故答案选B。
5.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.等物质的量的与反应,生成的分子数为
B.将通入溶液中充分反应,离子数为
C.密闭体系中与混合加热后充分反应,转移电子数为
D.足量的铁粉与32g硫粉(分子式为)充分反应,破坏共价键数为
【答案】D
【解析】A.等物质的量的与反应,产物的量取决于反应物的具体用量,不一定为1 mol ,A错误;
B.未指明处于标准状况,无法确定其物质的量,且未给出溶液体积,无法计算的数目,B错误;
C.受热分解生成和,优先与二氧化碳反应,与恰好完全反应,转移电子数为,C错误;
D.的摩尔质量为,的物质的量为,每个分子含8个共价键,总共价键物质的量为,与足量反应时全部断裂,破坏共价键数为,D正确;
故答案选D。
6.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有中子数目为
B.的溶液中,数目小于
C.与足量反应,转移电子数目为
D.标准状况下,与足量HCl反应,新形成的键数目为
【答案】D
【解析】A.摩尔质量为,为,中子数为,A不符合题意;
B.的溶液中,溶液中数目为,B不符合题意;
C.,2 mol CO2参与反应转移2 mol电子,故反应转移电子,C不符合题意;
D.标准状况下22.4 L NH3物质的量为1 mol,与HCl反应为,每个NH3新形成1个σ键,故新形成σ键数目为,D符合题意;
故选D。
7.(2025·广东江门·二模)常用作玻璃、搪瓷工业中的红色染料,回答下列问题:
(1)制备。
ⅰ.在碱性新制中加入葡萄糖溶液,制备。
ⅱ.在高温下,以CuO为原料制备。
ⅲ.可溶性铜盐在碱性条件下被肼还原,制备。
①方法ⅰ制备时,___________(填“需要”或“不需要”)加热,每生成7.2 g ,有___________mol参与了反应。
②在实验室中按照方法ⅱ合成,盛装CuO的仪器是___________(填名称),高温下比较稳定,原因是___________(从结构角度解释)。
③方法ⅲ的氧化产物对环境友好,该反应的离子方程式为___________。
【答案】(1)需要 坩埚 中价层电子排布式为,达到全充满稳定结构
【解析】(1)①葡萄糖与碱性新制的反应需要加热才能生成沉淀;的摩尔质量为,的物质的量为:;反应中,葡萄糖(醛基)失去电子,生成,有被还原为,共得到电子,根据电子守恒可知:;
②高温加热固体时,盛装固体的仪器为坩埚;高温下比更稳定的原因:的价电子排布为(全满稳定结构),晶体中离子键更强或晶体结构更稳定;
③肼被氧化为对环境友好的(氮气),在碱性条件下被还原为。配平分析:中为价,中为价,个分子失去个电子;中为价,中为价,根据电子守恒,需要个离子得到个电子,离子方程式为:;
8.(2026·广东湛江·二模)金属钌()堪称“工业催化剂之王”。某实验小组以含钌废液(主要成分是、)为原料制备的流程如下。
已知:①室温下,;
②有机萃取剂N503对有很强的萃取能力。
(1)“氧化蒸馏”中,与加入的和稀硫酸反应生成和,该反应的离子方程式为___________。
【答案】(1)++8H+↑+↓+
【解析】(1)“含钌废液”的主要成分是、Fe2+,加入KMnO4作为氧化剂,可以直接写出反应的离子方程式:++8H+3RuO4↑+2MnO2↓+4H2O。
9.(2026·广东深圳·模拟预测)一种从废旧三元锂离子电池正极片中回收锂及有价金属的工艺如下。
已知:①废旧三元锂离子电池正极片主要包含LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、铝箔和有机黏合剂;
②25℃时,Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2,Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4,Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8。
(1)“碱浸”过程可以除去废旧正极材料的铝箔,写出对应化学反应方程式:______。
(2)“高温焙烧”处理的目的是:______。
(3)“沉淀Mn2+”过程中使用(NH4)2S2O8作沉淀剂,可获得Mn2O3。该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
【答案】(1)
(2)除去废旧三元锂离子电池正极片中的有机黏合剂
(3)1:2
【解析】(1)“碱浸”过程可以除去废旧正极材料的铝箔生成四羟基合铝酸钠和氢气,化学反应方程式为 。
(2)有机物易燃烧“高温焙烧”处理的目的是:除去废旧三元锂离子电池正极片中的有机黏合剂;
(3)“沉淀Mn2+”过程中使用(NH4)2S2O8作沉淀剂,可获得Mn2O3,Mn元素化合价由+2升高为+3,Mn2+是还原剂,(NH4)2S2O8中有2个-1价O化合价降低为-2,(NH4)2S2O8是氧化剂,根据得失电子守恒,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2。
10.利用钕铁硼废磁体(主要成分为Nd2Fe14B,含少量Al、Co、Pr、Si及油污等)回收钴、稀土、铁。
已知:当离子浓度小于或等于10-5 mol·L-1,即认为该离子已沉淀完全。
氢氧化物
(1)“破碎焙烧”前将废磁体浸泡在Na2CO3溶液中,目的是___________(写一条)。
(2)基态B原子核外电子排布式为___________,最高能层符号为___________。已知Nd2Fe14B焙烧产物为Fe2O3、Nd2O3和B2O3,写出该反应的化学方程式___________ 。
【答案】(1)除油污
(2)1s22s22p1 L
【解析】(1)Na2CO3溶液可以洗涤油污,“破碎焙烧”前将废磁体浸泡在Na2CO3溶液中洗去油污。
(2)B是5号元素,基态B原子核外电子排布式为1s22s22p1,核外有2个电子层,最高能层符号为L。Nd2Fe14B焙烧产物为Fe2O3、Nd2O3和B2O3,根据得失电子守恒配平该反应的化学方程式为。
真题·实战演练
1.(2025·广东卷)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.含有键的数目为
B.的盐酸含有阴离子总数为
C.与混合后的分子数目为
D.与足量反应生成的分子数目为
【答案】A
【解析】
A.1个分子中含有3个键,微粒个数与物质的量成正比,故含有3mol键,键的数目为,A正确;
B.盐酸为氯化氢的水溶液,氯化氢会全部电离出阴离子Cl-,水会部分电离出阴离子OH-,水的质量及电离程度未知,故无法计算的盐酸含有阴离子总数,B错误;
C.未提到具体的温度、压强(如标况下),故无法计算与混合后的分子数目,C错误;
D.为1mol,钠与足量的水反应生成氢气的关系式为:,故1mol Na应对应生成0.5mol H2,分子数目应为0.5,D错误;
故选A。
2.(2025·北京卷)乙烯、醋酸和氧气在钯()催化下高效合成醋酸乙烯酯()的过程示意图如下。
下列说法不正确的是
A.①中反应为
B.②中生成的过程中,有键断裂与形成
C.生成总反应的原子利用率为
D.催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
【答案】C
【解析】A.①中反应物为CH3COOH、O2、Pd,生成物为H2O和Pd(CH3COO)2,方程式为:,A正确;
B.②中生成的过程中,有C-H断开和C-O的生成,存在键断裂与形成,B正确;
C.生成总反应中有H2O生成,原子利用率不是,C错误;
D.是反应的催化剂,改变了反应的历程,提高了反应速率,D正确;
答案选C。
3.(2025·河北卷)设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.晶体内氢键的数目为
B.的NaF溶液中阳离子总数为
C.28g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为
D.铅酸蓄电池负极增重96g,理论上转移电子数为
【答案】B
【解析】A.每个水分子在冰中形成4个氢键,但每个氢键被两个分子共享,故每个分子贡献2个氢键。,氢键数目为,A正确;
B.溶液中阳离子包括。,根据电荷守恒:,钠离子不会水解,并且水电离出少量氢离子,则有,所以阳离子总数大于,B错误;
C.环己烷和戊烯的最简式均为,混合物含单元,对应碳原子,碳原子数目为,C正确;
D.铅酸蓄电池负极反应为。增重对应生成,转移电子,数目为:,D正确;
故选B。
4.(2025·河南卷)在负载的催化剂作用下,可在室温下高效转化为,其可能的反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.该反应的原子利用率为
B.每消耗可生成
C.反应过程中,和的化合价均发生变化
D.若以为原料,用吸收产物可得到
【答案】B
【分析】由反应历程可知,总反应为,据此解答。
【解析】A.该反应为化合反应,原子利用率为100%,A正确;
B.由分析可知,每消耗可生成,B错误;
C.由反应历程可知,催化剂有连接4个S原子和2个S原子的,这两种类型的原子成键数目均会发生改变,所以和的化合价均发生变化,C正确;
D.若以为原料,有反应历程可知,会生成,用吸收产物时,其存在电离平衡:,结合水电离出的可得到,D正确;
故选B。
5.(2025·黑吉辽卷)钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①生成的气体,每11.2L(标准状况)含原子的数目为
B.反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C.反应③中与足量反应转移电子的数目为
D.溶液中,的数目为
【答案】A
【解析】A.反应①电解熔融NaCl生成,标准状况下11.2L为0.5mol,含0.5×2=1mol原子,即,A正确;
B.2.3g Na(0.1mol)与氧气加热反应生成0.05mol,每个含1个O-O非极性键,所以非极性键数目为,B错误;
C.与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为,1mol与水反应转移1mol电子,数目为,C错误;
D.ClO⁻在水中会水解,故数目小于,D错误;
故选A。
6.(2025·黑吉辽卷)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A.Ⅱ中发生的反应有
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C.Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
【答案】C
【分析】I中KMnO4与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MnO2,溶液中剩余有KMnO4,II中在酸性条件下KMnO4、MnO2与I-反应得到I2单质和Mn2+,III中生成的I2再用Na2S2O3滴定。
【解析】A.II中和MnO2在酸性条件下与过量的KI反应得到I2和Mn2+,存在MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O,A正确;
B.II中避光防止I2升华挥发,加盖防止I-被氧气氧化,B正确;
C.整个反应中,KMnO4得电子生成Mn2+,有机物和碘离子失去电子数目与KMnO4得电子数目相等,III中消耗的Na2S2O3越多,说明生成的I2单质越多,也说明有机物消耗的KMnO4的量少,水样中的COD值越低,C错误;
D.若I中为酸性条件,Cl-会与KMnO4反应,水样中的COD值偏高,D正确;
答案选C。
7.(2023·广东卷)均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含)中,利用氨浸工艺可提取,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:
已知:氨性溶液由、和配制。常温下,与形成可溶于水的配离子:;易被空气氧化为;部分氢氧化物的如下表。
氢氧化物
回答下列问题:
(1)活性可与水反应,化学方程式为 。
(2)常温下,的氨性溶液中, (填“>”“<”或“=”)。
(3)“氨浸”时,由转化为的离子方程式为 。
【答案】(1)
(2)>
(3)或
【解析】(1)活性可与水反应,化学方程式为;故答案为:。
(2)常温下,的氨性溶液中,,,,则>;故答案为:>。
(3)“氨浸”时,与亚硫酸根发生氧化还原反应,再与氨水反应生成,则由转化为的离子方程式为或;故答案为:或。
8.(2022·广东卷)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。
①还原和熔融盐制备时,生成1mol转移_______电子。
②用作氢氧燃料电池电极材料时,能在碱性溶液中高效催化的还原,发生的电极反应为_______。
【答案】(6) 15 O2+4e-+2H2O=4OH-
【解析】①中Y为+3价,中Pt为+4价,而中金属均为0价,所以还原和熔融盐制备时,生成1mol转移15电子,故答案为:15;
②碱性溶液中,氢氧燃料电池正极发生还原反应,发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH,故答案为:O2+4e-+2H2O=4OH-。
9.(2022·广东卷)铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。
(1)催化剂可由加热分解制备,反应同时生成无污染气体。
①完成化学方程式:______________。
【答案】(1) N2↑ 4H2O
【解析】(1)①分解过程中,生成Cr2O3和无污染气体,根据元素守恒可知,其余生成物为N2、H2O,根据原子守恒可知反应方程式为。
10.(2025·甘肃卷)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺,部分流程如下:
已知:熔点314℃,沸点460℃
分解温度:,,,高于
(1)设计焙烧温度为600℃,理由为 。
(2)将通入和的混合溶液可制得,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)使硫酸铜分解,硫酸锌和硫酸铅不分解,同时使As2O3沸腾收集
(2)4++2=3+CO2
【解析】(1)设计焙烧温度为600℃,使硫酸铜分解,而硫酸锌和硫酸铅不分解,使As2O3沸腾收集,故答案为:使硫酸铜分解,硫酸锌和硫酸铅不分解,使As2O3沸腾收集;
(2)将通入和的混合溶液可制得,根据元素守恒可知还生成了二氧化碳,该反应的化学方程式为4++2=3+CO2,故答案为:4++2=3+CO2;
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